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中諾儀器專注建筑材料、電線電纜、消防器材、電力系統檢測設備

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ZY6243 錐形量熱儀

中諾錐形量熱儀用于檢測所有防火、阻燃材料的質量損失速率、耗氧分析、CO、CO2以及熱釋放速率。中諾錐形量熱儀產品成熟穩定，歡迎來電垂詢：13723549851

一、適用范圍：

1、 此設備以通過燃燒產物氣流中氧氣濃度計算出的氧氣消耗量以及燃燒產物時熱釋放速率為設計原理，材料的熱釋放速率也是材料燃燒性能中最重要的參數，該設備能準確地測量材料燃燒過程中的熱釋放速率，外形美觀大方、測試便捷精準，對于預測火災危害及其阻燃防治處理極為重要。

2、 用于所有防火、阻燃固體材料進行熱釋放量、熱釋放速率、質量損失、產煙量、產煙速率測試等，在各種預設條件下對材料進行阻燃和燃燒性能測試，也可作為相關性分析的數據導入數學模型預測燃燒行為；


二、符合標準：

2.1 符合GB/T16172-2007《建筑材料熱釋放速率試驗方法》。

2.2 符合ISO 5660-1:2015、ASTM E1354等現行國外試驗標準。

主要特點：

此設備以通過燃燒產物氣流中氧氣濃度計算出的氧氣消耗量以及燃燒產物時熱釋放速率為設計原理，材料的熱釋放速率也是材料燃燒性能中最重要的參數，該設備能準確地測量材料燃燒過程中的熱釋放速率，外形美觀大方、測試便捷精準，對于預測火災危害及其阻燃防治處理極為重要。


三、主要技術參數：

3.1 箱體結構：測試與控制箱體由分析機柜組合而成，分析機柜與實驗操作機柜采用可一體式設計。測試平臺上半部分安裝鋼化玻璃觀察窗作為防護屏，觀察窗底部縷空作為泄壓口防止氣爆。

3.2 輻射錐：

圖2 輻射錐

3.2.1 輻射錐裝置及其控制系統：由耐高溫不銹鋼錐殼體、耐高溫錐形加熱管盤、精準測溫熱電偶、采用連桿式傳動與定位機構的無反射屏蔽層，帶有安全切斷裝置的點火裝置等部件組成。

3.2.2 輻射錐功率：額定功率5000W，熱輻射溫量輸出為0-100KW/m2,能在試樣表面提供最高達100KW/m2的輻射強度，配有三個熱電偶測量溫度。電加熱管緊緊纏繞成圓錐臺形狀裝配在雙層耐熱錐合錐套中，內外錐殼內填以公稱厚度為13mm，公稱密度為100Kg/m3的耐熱纖維；輻射強度均勻與中心處的輻射照應，偏差不超過±2%。

3.2.3 輻射熱通量的測量：

3.2.3.1 輻射熱通量的測量：采用K型不銹鋼鎧裝熱電偶測量其溫度，通過測量輻射錐的溫度設定為對應的輻射熱通量。熱電偶為外徑≤3.0mm暴露熱節點的鎧裝熱電偶；

3.2.3.2 控制方式：采用計算機+PID+SSR控制方式，有效控制輻射錐的功率，確保輻射錐輸出功率的精確度。

3.2.3.3 熱電偶安裝位置：3支熱電偶對稱放置，以非焊接方式與電熱管接觸；

3.2.3.4 錐形加熱器的入射熱流強度可根據不同的試驗要求進行選擇。

3.3 輻射屏蔽層：見3

圖3 輻射屏蔽層

3.3.1 結構：采用厚度為6mm不銹鋼材質制成；

3.3.2 控制方式：采用全自動控制，由電腦程序輸出信號，快速插入和移出的方式；

3.4 試樣安裝裝置：由不銹鋼試樣安裝架、定位架、調節支桿、稱重裝置（樣品稱量范圍 0～6200g；精度：0.01g），隔熱材料及保護盒等部件組成，見圖4。

3.4.1 試樣安裝架：為一個方形敞開盤，上端開口為：(106±1）mm×(106±1)mm,深度為（25±1）mm,安裝架采用厚度為50（2.4±0.15)mm的不銹鋼板。包括一個便于插入和移出的把手，和一個保證試樣的中心位置在加熱器下方并能與稱重設備準確對中的機械裝置。安裝架的底部放置一層厚度為13mm的低密度（公稱厚度65kg/m3）的耐熱纖維墊;輻射錐下表面與試樣頂部的距離調節為(25±1）mm，對于尺寸不穩定的材料，對于尺寸不穩定的材料，其與輻射錐下表面的距離為(60±1）mm。

3.4.2 定位架：采用厚度為（1.9±0.1）mm的不銹鋼制成的方盒，方盒內邊尺寸為（111±1）mm，高度為（54±1）mm；用于試樣面的開口為（94.0±0.5）mm×（94.0±0.5）mm。

圖4 試樣安裝裝置

3.4.3 稱重設備：為G&G稱重傳感器，通過高精度承重傳感器對試品材料的試驗過程重量變化時進行測量，分辨率0.01g，見圖5。

3.4.3.1 量程：0~6200g

3.4.3.2 精度：0.01g

3.4.3.3 響應時間：<4S

3.4.3.4 穩定性：進行標定時，輸出漂移在30min內不超過1g。

圖5 稱重設備

3.5 排煙裝置及其控制系統：見圖6

3.5.1 組成：由集氣罩、煙管、排煙風機、節流孔板及差壓式風速測定裝置、熱

電偶煙氣測溫裝置組成，煙溫信號給主控程序參于實驗結果數據計算，排煙裝置位于機柜頂端。

3.5.2 軸流風機：風速可調，在標準溫度和壓力條件下，能使排氣系統的排風量（g/s）：0～50，精度（g/s）：小于0.1。

3.5.3 集煙罩：為一錐形體，集煙口為450mm×450mm,上為一個150mm×150mm的正方體，總高度350mm，集煙罩底部與試樣表面的距離為（210±50）mm

3.5.4 孔板流量計：采用高精度數字輸出，輸出為0-10v電壓信號通過I/0板速模塊轉變，直接由計算機控制其流量。

3.5.5 節流孔板：在集煙罩與進氣管之內裝有一內徑為（57±3）mm的節流孔板，以均化氣流組分；

3.5.6 氣體的采集采用環形取樣器，裝在集煙罩（685±15）mm的風機進氣管道內。環形取樣器上有12個直徑為（2.2±0.1）mm的小孔；以均化氣流組分，小孔與氣流方向相反，以避免煙塵沉積。

3.5.7 氣流溫度的測量；由外徑為1.5mm的鎧裝熱電漏測量。安裝在孔板流量計的上游（100±5）mm處，排氣管軸線位置上。

3.5.8 排煙管道：由不銹鋼制作，管道直徑為114mm，長度約：1500mm，上面裝有風機、流量計、傳感器等等。確保了設備有良好的通風系統，試驗完成后，可將燃燒產物由燃燒室排出到大氣中。通風性能根據試驗要求進行調節，氣流速度應限制在一定的范圍內，保證試驗結果的準確性。

圖6 排煙系統

3.6 樣氣采集與預處理裝置：

3.6.1 樣氣采集與預處理裝置由環形取樣器、過濾系統、吸氣泵、冷凝器等部件組成；

3.6.2 環形取樣器環形取樣器安裝在排煙管道中并與管道同心，設有均化氣流裝置；

3.6.3 三級過濾，具有耐高溫耐酸堿腐蝕及抗氧化功能，一級過濾精度不低于0.45~50um；

3.6.4 濾芯安裝采用易裝拆結構；二級過濾裝置為帶排水功能的空氣保護過濾器，可靠分離氣體中所含固體，過濾精度不低于0.2um-20um；三級過濾裝置用于過濾冷卻后樣氣中的水份。過濾筒易于拆裝，便于更換過濾介質；

3.6.5 采用真空泵抽取樣氣，真空泵噪音低，振動小，抽氣流量36L/min,最大出口壓力7KG；

3.6.6 配備壓縮制冷式冷凝器：露點溫度為0~5℃；

3.6.7 配備進口德國KNF隔膜泵，流量33 L/min,真空度：700 mmHg，壓力:2.5 bar；

3.6.8 樣氣管道配備自清潔系統，實驗完成后可設定逆向吹氣清潔樣氣管道。

3.7 點火電路：采用一個10KV互感器提供能量的火花塞進行外部點火。位于試樣表面中心上方（13±2）mm處，對于尺寸不溫度的材料其距離為（48±2）mm。

圖7  電子自動點火

3.8 點火計時器：視值分辨率：0.1s, 計時誤差：1s/1h

3.9 熱流計系統(客戶自備）：見圖8

3.9.1 采用進口荷蘭hukseflux軍工級熱電堆式式熱流計，輻射接收靶為水冷式，直徑為12.5mm，表面覆有耐久的無光澤黑色涂層；熱流計：量程為(0~100)KW/ m2，精度為±3%，重復性為±0.5%。

3.9.2 熱流計配備便攜式水冷卻系統，自帶循環水及水冷卻裝置，無須外接冷卻水源，于面板可顯示水溫及水流裝況，即時監控冷卻狀態。

圖8  熱流計

3.10 標定燃燒器及其供氣系統：見圖9

3.10.1 配備黃銅管等作為標定燃燒器，燃燒器采用纖維填充及濾網裝置來擴展可燃氣體，燃燒均勻。

3.10.2 標定燃燒器供氣系統為調壓閥、壓力表、MFC等構成，確定能提供穩定氣源供燃燒。MFC量程為10L/min,準確度為±1%F.S.,線性±0.5%F.S.,響應時間≤2sec。

3.10.3 標定燃燒器通過彈夾式夾具可懸掛安裝在輻射錐下方，要求操作便捷，定位精準。

3.10.4 為了標定整個測試系統的響應，采用一個有方形開孔并且斷面也為方形的黃銅管作為標定燃燒器，燃燒器：在園形金屬上開有面積為（500±100）mm2的孔，開孔上覆有金屬絲網以使燃氣擴散，管內充填陶瓷纖維以提高氣流的均勻度。


圖9 標定燃燒器

3.11 流量計：量程：0~20L/min,精度：1%。

3.12 取樣泵：12L/min

3.13 熱電偶：直徑1.5MM非暴露熱節點熱電偶，美國OMEGA品牌。

3.14 氣體分析系統：

3.14.1氧氣(O2)分析儀：采用德國（西門子）SIEMENS，順磁式。

1）測量范圍：（0-25）%

2）信號輸出：4-20mA；

3）分辨率100×10-6

4）相對濕度：<90%（無凝結）；

5）線性度偏差：<±0.1% O2；

6）零點漂移：≤0.5%/月；

7) 量程漂移: ≤0.5%/月

8) 內部信號處理時間小于1S；

9) 響應時間：T90<5秒

10) 重復性：<±0.02% O2；

11) 本機顯示:LCD液晶顯示屏(帶背光)

12) 模擬輸出:4～20mA  750Ω

13) 環境溫度:5℃～＋45℃；供電:220VAC±10%,50～60Hz。

14) 30min內分析儀的噪聲漂移均不超過0.01%；數據采集輸出的分辨率優于 0.01%6；

3.14.2二氧化碳（CO2）分析儀：原產地為德國AGM Sensors非分光紅外(NDIR)傳感器模塊：

1)測量原理:非分光紅外NDIR,雙波長,單束;

2）測量范圍：0-10%；

3)反應時間: ≤6s;

4)精度：滿量程±2% FS

5）穩定性：滿量程±2% FS ( 12 個月以上)

6）重復精度：±0.2%（零點時）, 1%（樣氣時）

7)最低檢測值: <滿量程1%FS

8)線形誤差: <滿量程2%FS

9)狀態/故障控制:雙色 LED 顯示

10)狀態/故障輸出: +5V HCMOS on 34-Pin 連接器

11）模擬輸出:4～20mA  750Ω

12）環境溫度:5℃～＋45℃

13）供電:220VAC±10%,50～60Hz   5000W

14）30min內分析儀的噪聲漂移均不超過100 ×10-6

3.14.3 一氧化碳CO分析儀：原產地為德國AGM Sensors非分光紅外(NDIR)傳感器模塊：（選配）

1） 測量范圍：0～1%；

2）響應時間：﹤6s

3）重復性：0.1 ppm

4）零點漂移：≤2%/周

5）量程漂移: ≤2%/周

6）線性偏差: ＜±1%

3.15.4 分析儀進氣流量為3.5L/min,氣路配備流量計，防止過載對分析儀進行損傷；流量計量程為0.5~5L/min；配備分流裝置分散排空多余氣體。

3.15.5 預留標定接口，可對氣分析儀各氣體傳感器進行標定。

3.15.6 煙密度測量系統:煙密度測量系統位于排燃管上靠近排風機端，由光源發射裝置、校正機構、測溫裝置等組成，測量過程中由于煙的積塵，光透過率的減小不應超過5%。

3.15.6.1光源: 光源發射裝置為氦氖激光器，能產生光譜波長632.8納米，隨機偏振的紅色光源，用于煙霧濃度測試；光源接收端控測器線性度≥99.8%，不穩定度<0.1%；

3.15.6.2 光源通道上設計校正機構，可對光源接收100%及0%進行校正；光元件一側安裝有熱電偶測量煙氣溫度，提供信號給主控程序參于實驗結果數據計算。

3.15.6.3 透鏡: 直徑50mm和焦距60mm的凸透鏡，使得通過排煙管道的平行光束直徑為30MM。

3.15.6.4 光電接收元件：采用日本濱松單晶硅光元件，通過接收的光束強度變化來確定煙密度，光強度的測量精度不應低于±5%。

3.15.6.5 光系統探測器色度標準函數精度不低于±5%，輸出線性度在5%以內；

3.15.6.6 光學煙密度計安裝在排煙管道煙氣分布均勻的位置，光束能垂直穿過排煙管道，光學煙密度計的安裝不影響測速及取樣，光學煙密度計的玻璃窗選用石英玻璃。




GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》標準全套檢測儀器設備配置方案
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